سنتز و شناسايي پلي(دي‌متيل سيلوكسان) w-هالوژن‌دارشده

Synthesis and Characterization of w-Halogenated Poly(dimethylsiloxane)

پلي(دي‌متيل سيلوكسان) به دليل خواص استثنايي مانند كشش سطحي و آبگريزي زياد، تراوايي گاز زياد، انعطاف‌پذيري زياد در دماي محيط، زيست‌سازگاري خوب و دماي انتقال شيشه‌اي بسيار كم مورد توجه بسيار قرار گرفته‌ است. از ساده‌ترين روش‌هاي استفاده از اين خواص در كوپليمرها، استفاده از پلي(دي‌متيل سيلوكسان) به عنوان درشت‌آغازگر در پليمرشدن راديكالي كنترل شده است.در اين پژوهش، پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?-هيدروكسيل به وسيله آزمون‌هاي طيف‌سنجي زير قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته‌ پروتون (1H-NMR) و رنگ نگاري ژل‌تراوايي(GPC) شناسايي شد. نتايج نشان داد، مقداري ناخالصي در نمونه تجاري پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?-هيدروكسيل وجود دارد. براي بررسي واكنش‌پذيري اين ناخالصي‌ها از واكنش‌هاي عامل‌دار كردن استفاده شد.پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?-هيدروكسيل از واكنش با ?-برموپروپيونيل برميد و ?-برموايزوبوتيريل برميد با موفقيت برم‌دار شد. از اين درشت مولكول ?-برم‌دار شده مي‌توان به عنوان درشت آغازگر در پليمرشدن راديكالي انتقال اتم استفاده كرد. در ادامه، پلي(دي‌متيل سيلوكسان) ?-برم‌دارشده با سديم يديد در استون خشك يددار شد. برم‌دار و يددارشدن ببا آزمون‌هاي FT-IR،1H-NMR و GPC تاييد شد. نتايج GPC نشان داد، با عامل‌دار كردن و شستشوي پلي(دي‌متيل سيلوكسان)، ناخالصي‌هاي با وزن مولكولي زياد از بين مي‌روند ولي همچنان مقاديري از ناخالصي باقي مي‌ماند. پيك‌هاي مربوط به ناخالصي‌هاي باقي مانده‌در طيف‌هاي 1H-NMR نمونه‌هاي عامل‌دار شده بدون تغيير در شدت و مكان شيميايي با وضوح بيشتري قابل مشاهده بود كه نمايانگر خنثي بودن آنها در واكنش‌هاي اصلاح شيميايي حكايت است. به عبارت ديگر، اين ناخالصي‌ها فاقد گروه هيدروكسي هستند.

Poly(dimethyl siloxane) (PDMS) has received special attention due to its unique properties such as high surface tension, high gas permeability, high hydrophobicity, high chain flexibility at room temperature, good biocompatibility and very low glass transition temperature. One of the simplest methods to impart these properties in copolymers is to use PDMS as a macroinitiator in the controlled radical polymerization. In the present study, hydroxyl-? PDMS was characterized by FTIR, 1H NMR and GPC analyses. The results showed that there is an impurity present in the commercial hydroxyl-? PDMS. Functionalization reactions were used to investigate the reactivity of the impurities. Hydroxyl-terminated PDMS was brominated via 2-bromopropionyl bromide and ?-bromoisobutyryl bromide. Brominated PDMS, used as a macroinitiator in the atom transfer radical polymerization, was then iodinated by sodium iodide in anhydrous acetone as a solvent to prepare iodinated PDMS. Bromination and iodination were verified by FTIR, 1H NMR and GPC analyses. GPC results showed that a high molecular weight impurity present in the sample can be removed after functionalization and purification of PDMS though there may be still impurities remain in the purified product. 1H NMR spectrum of the brominated and iodinated PDMS showed that the peaks related to the impurity do not show any change in intensity and chemical shift in comparison with those appeared in the 1H NMR spectrum of the hydroxyl-? PDMS, indicating that impure species are not reactive in chemical modifications. In other words, these impurity species do not have any hydroxyl reactive functional group.